“未来,便携式智能家庭医疗产品必然走进千家万户。”

                                                                               -- 摘自老曹语录

 

前几年智能家居打得火热,这几年趋于平静,好口碑,实用性强的智能家居基本已经入驻千家万户,下一个阶段斗争的该是便携式医疗电子产品了,怎么说呢,此次全球爆发的新冠肺炎疫情除了给我们带来挑战外,也给一些创新的企业带来的机遇,你没见像额温枪之类的便携式医疗产品都卖爆了嘛,一些前期默默投入这领域研发的企业真是一时间赚的盆满钵满,可能积压了几年的库存一下被清空了,你眼红不?

 

所以,继上上期做了便携式尿检仪的拆解后(暴拆智能便携式尿检棒 HiPee),本期与非拆吧将带来另一款便携式的医疗电子产品拆解——九安电子血压计,为什么拆这款?不找借口,还是因为便宜,要知道,这个栏目很穷的,只能便宜里挑好用产品拆。

 

 

拆解

 

拆解过程可以观看视频,文章中就不多提了,拆借完的“内脏器官”就如下图所示,因为方便大家理解整个产品的电路方案,所以并没有把一些外设的接口取下。

 

  • 黄色:充气泵
  • 红色:电磁阀
  • 橙色:MicroUSB 充电小板
  • 黑色:2000mAh 锂电池
  • 绿色:功能按键小板+喇叭
  • 青色:主控板+LCD 屏幕

 

借上面这个图先说下这个电子血压计的工作原理,目前电子血压计大多采用示波法测量,这个产品应该也不例外。测量的时候,首先气泵(黄色)对袖套加压,通过充气袖套来阻断上臂动脉血流,由于心搏的血液动力学作用,在充气袖套压力上会重叠与心搏同步的压力波动,即脉搏波,实际测量的时候你会感觉到很明显的脉搏跳动。

  • 当袖套压力远高于收缩压时,脉搏波消失;
  • 随着袖套压力下降,脉搏波开始出现;
  • 当袖套压力从高于收缩压到收缩压以下时,脉搏波会突然增大;
  • 当压力下降到平均压时脉搏波达到最大值,然后又随着袖套压力下降而衰减。

示波法血压测量就是根据脉搏波振幅与袖套压力之间的关系来估算血压的,与脉搏波振幅最大值对应的是平均压。

收缩压和舒张压分别由脉搏波最大振幅的比例来确定。

压力达到设定值后(本应用为 190mmHg)充气泵停止加压,电磁阀(红色)开始工作,开始线性放气过程。

在线性放气过程中, 电子血压计进行数据采集和运算处理,运算完成后,在 LCD 上显示收缩压,舒张压,脉搏数据。同时,如果这个血压计已经连接你的手机 APP,也会通过 WiFi 推送到你手机上。 

 

了解了这个血压计的工作原理,接下来细看下这个血压计的硬件电路方案。

 

PCB 板正面

 

  • 黄色:“牛屎”芯片,采用软封装的主控,优点成本低,缺点可靠性差
  • 红色:基于乐鑫 ESP8266 的 WiFi 模块
  • 青色:某品牌的气压计(无从推测)

 

不出意外,主控的话果然是传说中的“牛屎”芯片,毕竟才 100 来块的高性价比血压计,硬件电路方案可想而知会有一定的缩水,这种外号“牛屎”的软封装(COB)芯片应该是集成电路发展早期的产物,优点是封装成本低,研发时间短,适用于不复杂的电路方案,当然缺点就是不太可靠(不可靠是相对现在的芯片封装技术的,再怎么也要比 PCB 上一般的电路要可靠的多)。

 

WiFi 模块是乐鑫的 ESP8266,这颗 WiFi 芯片几乎在高性价比的智能家居产品中用烂了,拆解 10 个产品,至少有一大半都是 ESP8266,恐怖!所以想用这颗芯片做产品的还是要过看看供货情况,这么紧俏的东西可能随时拿不到货。

 

比较遗憾,原本气压计是血压计的核心传感器,这里具体型号不好判断。

 

PCB 板背面

 

  • 黄色:华邦 2MB spi Flash,型号 W25Q16JVSSIQ 
  • 红色:瑞萨的四路运算放大器,型号 HA17324ARP
  • 青色:DIOO 锂电池充电管理 IC,型号 DIO5508
  • 橙色:圣邦微电子 AB 类功放,型号 SGM4894

 

因为“牛屎”芯片的功能有限,所以 Speaker 电路外接了圣邦微电子的 AB 类音频功放;其次锂电池充电管理 IC 采用的是 DIOO 的产品,又是本土的一家企业,产品挺丰富,但是在市面上能见到的方案并不多;红色器件是瑞萨电子的四路运算放大器,用于放大传感器的信号。

 

整个硬件电路组成比较清晰,硬件系统框图大致如下:

 

 

血压计的主要器件 BOM 表如下:

 

厂商 规格型号 说明
瑞萨 HA17324ARP 运算放大器
DIOO DIO5508 锂电池充电管理 IC
乐鑫 ESP-WROOM-02D 采用乐鑫 ESP8266 的 WiFi 模组
圣邦微电子 SGM4894 单通道 AB 类音频功率放大器
坤锦电子 CJP37-C06A1  6V 微型气泵
华邦 W25Q16JVSSIQ  2MB SPI FLASH

 

小结

 

从测试结果来看,我对这个血压计的使用还是比较满意的。

当然,从拆解也能发现这个产品为何性价比这么高:主控采用软封装的形式可以节省主控的一大部分成本,虽然对于厂家来说,比较简单的电路用这种软封装的芯片可以提升开发效率跟节省开发成本,但对于消费者而言,软封装的芯片的缺点也是显而易见的,比如受热或者是受冷之后底衬可能会接触不良、黑胶密封性差、对潮湿环境和静电抑制能力差、易老化、尤其损坏了无法更换,等于这产品直接报废了,看样子缺点似乎也不少?还都是致命的?不过呢,这些都是概率性问题,100 多块钱的便携式医疗仪器,你还能要求啥更多的呢?而且哪怕你这产品只用 1 年,平均下来每天就几毛钱,一分钱一分货,不差钱又想要质量可靠的完全可以选择更高层次的产品。

产品质量虽有好坏之分,但产品创意本身没有高低贵贱之说,对于硬件工程师来说,这个产品方案还是值得借鉴的(“牛屎”芯片,想借鉴臣妾也办不到啊,哈哈哈!!!)。

 

你对这个产品有任何观点,都欢迎留言告诉我们,我们将选出一位用户送出本次的拆解产品(已复原 -_-!)!